考点31电离平衡--【精品资料】高考化学知识点全程讲解

能否电离是否完全考点31电离平衡1．复习重点1．强、弱电解质的概念及电离方程式的书写；2．弱电解质的电离平衡；电离平衡常数。2．难点聚焦（一）强电解质、弱电解质1．相互关系否——非电解质化合物是——强电解质能否——弱电解质热或水的作用电解质自由移动离子电离思考：一种物质的水溶液能导电，原物质一定是电解质吗？分析：不一定！关键要分清发生电离散是否要原物质本身。有可能溶于水时就发生了化学变化如（1）Cl2溶于水氯水↓↓即不是电解质HCl.HclO又不是非电解质发生电离（2）CO2溶于水碳酸溶液↓↓非电解质H2CO3电离（3）Na2O溶于水NO2OH溶液↓↓虽不是本身电离子NaOH电离但可在熔融态电离，故它属强电解质2．比较强、弱电解质强电解质弱电解质电离程度完全部分电离平衡不、不可逆有、可能过程表示溶液中存在的微粒（水分子不计）====只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子即有电离出的阴、阳离子（少部分），又有电解质分子（大部分）。电离方程式H2SO4====2H++SO42—CaCl2====Ca2++2Cl—NH3·H2ONH4++OH—H2SH++HS—，HS—H++S2—实例绝大多数的盐（包括难溶性盐）；强酸：H2SO4、HCl、HclO4等；强碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2等。注意：多元强酸电离一步完成且完全如HnA====Nh++An—而多元弱酸的电离是分步进行的，且第二步电离比第一步电离困难，第三步电离比第二步电离更困难，但每步电离都存在相应的电离平衡，因此应分步书写电离方程式。例如磷酸的电离方程式应写三步：H3PO4H++H2PO4—，H2PO4—H++HPO42—HPO42—H++PO43—，不能合并成H3PO43H++PO43—。由于磷酸溶液中的[H+]主要由第一步电离决定，因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。对HnA弱酸而言，电离方程式可只考虑：HnAH++Hn+A—想一想：为什么多元的酸电离下一步比上一步困难，电离程度小得多，甚至可忽略？（二）弱电解质的电离平衡（1）概念弱电解质的电离平衡是指在一定条件下（湿度、浓度），弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等的状态。（2）特点①动——动态平衡：V（闻子化）=V（分子化）≠0。在电离方程式中用“”表示。②定——平衡时各组成成分一定，即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变③变——条件改变，平衡被打破。（3）影响电离平衡的因素与化学平衡一样，外界条件的改变也会引起移动.以0.1mol/1CH3COOH溶液为例：（三）电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素：①自由移动离子浓度的大小。（主要决定因素）湿度一定，离子浓度越在，导电能力越强。②湿度：湿度越高，导电能力越强。（与金属导电相反）③离子电荷数：电荷数越高，导电能力越强。由此可知：强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。项目变化项目加水升温加入固体NaOH加入无水CH3COONa通入气体HCl加入等浓度的CH3COOH平衡移动右移右移右移左移左移不移动H+的物质的量（mol）增大增大减小减小增大增大[H+]浓度(mol)减小增大减小减小增大不变PH值增大减小增大增大减小不变导电能力减弱增强增强增强增强不变如较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl溶液强。CaCO3虽为强电解质，但溶于水所得溶液极稀，导电能力极差。思考：若在某溶液中加入一种物质，出现沉淀，则溶液的导电能力一定减弱吗？（湿度不变）分析：不一定。关键要看溶液中离子浓度有无显著变化。如：（1）若在H2SO4溶液中加Ba(OH)2，因生成BaSO4沉淀和极难电离的水，使溶液中离子浓度降低，导电能力降低。（2）若在H2SO4溶液中加BaCl2，虽有沉淀BaSO4生成，但同时生成了HCl，相当于1molSO42—被2molCl—代替，故导电能力有所增强。（3）若在HCl溶液中加AgNO3，则导电能力几乎不变。（四）水的电离平衡1．实验证明，纯水微弱的导电性，是极弱的电解质：2．25℃1LH2O的物质的量n(H2O)=181000=55.6(mol)共有10—7mol发生电离H2OH++OH—起始(mol)55.600电离(mol)10—710—710—7平衡(mol)55.6－10—710—710—725℃[H+]·[OH—]=10—7=10—14=Kw的离子积常数。2．影响Kw的因素Kw与溶液中[H+]、[OH—]无关，与湿度有关。水的电离为吸热过程，所以当湿度升高时，水的电离程度增大，Kw也增大。例如100℃，1LH2O有10—6mol电离，此时水的离子积常数为Kw=10—6·10—6=10—12.3．影响水的电离平衡因素（1）湿度，升湿度促进水的电离，降温则相反（2）向纯水中引入H+或OH—，会抑制水的电离（3）向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子，将促进水的电离，此乃为盐类水解的实质。3．酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算。（列表比较如下：）[H+]水与[OH—]水关系x的计算式室温x值对水电离影响纯水[H+]水=[OH—]水x=Kwx=1×10—7mol/L对水电离影响酸溶液x=][HKwx＜1×10—7mol/L碱溶液x=][OHKw抑制正盐溶液强酸弱碱盐强碱弱酸盐强碱强酸盐x=[H+]x＞1×10—7mol/L促进x=[OH—]x=Kwx=1×10—7mol/L无注[H+]水、[OH—]水指水电离出的H+、OH—浓度[H+]水、[OH—]指指溶液中的H+、OH—浓度由上表可得重要规律：（1）在任意湿度、任意物质的水溶液中（含纯水）的水本身电离出的[H+]水≡[OH—]水（2）酸和碱对水的电离均起抑制作用①只要碱的pH值相等（不论强弱、不论几元）对水的抑制程度相等，碱也同理。②若酸溶液的pH值与碱溶液的pOH值相等，则两种溶液中水的电离度相等。如pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液在室温下，由水电离出的[H+]水=[OH—]水=3141010=10—11mol/L（3）在凡能水解的盐溶液中，水的电离均受到促进，且当强酸弱的碱盐的pH和强碱弱酸盐的pOH值相等时（同一湿度），则促进程度相等。（4）较浓溶液中水电离出[H+]的大小：①酸溶液中[OH—]等于水电离的[H+]②碱溶液中[H+]等于水电离的[H+]③强酸弱碱盐溶液中的[H+]等于水电离出[H+]④强碱弱酸盐溶液中的[OH—]等于水电离出的[H+]如pH=4的NH4Cl溶液与pH=10的NaAc溶液中，（室温）由水电离出的[H+]水=[OH—]水=10141010=10—4mol/L3．例题精讲例1．下列四种溶液中，由水电离出的[H+]之比（依次）为（）①pH=0的盐酸②0.1mol/L的盐酸③0.01mol/L的NaOH溶液④pH=11的NaOH溶液（A）1：10：100：1000（B）0：1：12：11（C）14：13：12：11（D）14：13：2：3解析①[H+]=1mol/L[H+]水=[OH—]=1×10—14mol/L②[H+]=1mol/L[H+]水=1.010114=1×10—13mol/L③[OH—]=1×10—2mol/L[H+]水=214101101=1×10—12mol/L④[OH—]=1×10—3mol/L[H+]水=314101101=1×10—11mol/L例2．某湿度下，纯水中的[H+]=2×10—7mol/L，则此时[OH—]=______，若湿度不变，滴入稀硫酸使[H+]=5×10—6mol/L，则[OH—]=_______，由水电离出[H+]为，该纯水的PH值_______（填＞、＜、=＝解析纯水中H2OH++OH—mol/L2×10—72×10—7加酸后，水的电离平衡逆向移动，使[OH—]减小，可由Kw、[H+]求出[OH—]，此湿度下Kw值为2×10—7×2×10—7=4×1—14[OH—]=614105104=8×10—9mol/L由水电离的[H+]=[OH—]=8×10—11mol/L该湿度下Ph=－lg×10—7=7―lg2＜7.例3．常温下某溶液中，由水电离出的[H+]为1×10—12mol/L，该溶液中一定能大量共存的离子组是（）A．K+、Na+、SO42—、NO3—B．Na+、K+、S2—、CO32—C．Fe2+、Mg2+、Cl—、SO42—D．NH4+、Cl—、K+、SO32—解析常温、由水电离出的[H+]=×10—11mol/L＜1×10—7mol/L说明水的电离受到抑制。此溶液可能是pH=1酸溶液，也可能为pH=13的碱溶液，选项B、D中的S2—、CO32—、SO32—不能存在于强酸性溶液中，C中的Fe2+、Mg2+、D中的NH42+、D中的NH4+与OH—均不能大量存共存，故本题答案A。例4．在图（1）所示的装置中，烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液，当从滴定管中逐渐加入某种溶液（A）时，溶液的导电性的变化趋势如图（2）所示。图1图2该根据离子反应的特点分析：A溶液中含有的溶质可能是_________或__________（至少写出两种），并写出相应的离子反应的离子方程式：________________________________、____________________________解析：从图2可分析知，随着A的加入溶液导电能力迅速降低，说明A必定能与Ba(OH)2发生反应，使溶液中离子浓度变得极小，故不仅与Ba2+反应转化为沉淀，还要与OH—反应生成水或其它弱电解质，当反应完全后，过量A的加入，导电能力又显著上升，说明A应为强电解质，故A可能是H2SO4或CuSO4或MgSO4或(NH4)2SO4等。离子方程式：2H++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+2H2OMg2++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+Mg(OH)2想一想：A可否为Na2SO4或H2CO3溶液？为什么？4．实战演练一、选择题（1.（2001年全国高考题）在含有酚酞的0．1mol·L－1氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色A.变蓝色B.变深C.变浅D.不变2.当不考虑水的电离时，在氢硫酸溶液中，下列的离子浓度关系中正确的是A.c(H＋)=c(HS－)＋2c(S2－)B.c(H＋)=c(HS－)＋c(S2－)C.2c(S2－)=c(H＋)D.c(S2－)=c(HS－)3.在无土栽培中，需配制一定量含50molNH4Cl，24molK2SO4的营养液。若用KCl,NH4Cl和（NH4）2SO4三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是（单位为mol）A.2,64,24B.48,2,24C.32,50,12D.16,50,244.在浓度均为1mol·L－1的(NH4)2SO4、（NH4）2CO3、（NH4）2Fe(SO4)2三种溶液中，若测得其中c(NH4)分别为a、b、c(mol·L－1)，则下列判断正确的是A.a=b=cB.c＞a＞bC.b＞a＞cD.a＞c＞b5.甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是A.1mol·L－1的甲酸溶液的c（H＋）约为0.01mol·L－1B.甲酸与水以任意比例互溶C.10mL1mol·L－1甲酸恰好与10mL1mol·L－1NaOH溶液完全反应D.在相同条件下，甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱6.用水稀释0.1mol·L－1氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是A.c（OH－）／c（NH3·H2O）B.c（NH3·H2O）／c（OH－）C.c（H＋）和c（OH－）的乘积D.OH－的物质的量7.下列各电离方程式中书写正确的是A.CH3COOHH＋＋CH3COO－B.KHSO4K＋＋H＋＋SO24C.Al(OH)3Al3＋＋3OH－D.NaH2PO4Na＋＋H2PO48.当溶液中HS－＋H2OS2－＋H3O＋达到平衡时，欲使c(S2－)增大，应加入A.Cu2＋B.CO23C.H2OD.HCl9.在RNH2·H2ORNH3＋OH－形成的平衡中，要使RNH2·H2O的电离